Метрология и технические измерения отрасли: Лабораторный практикум, страница 15

4. Чаму нагрэў у вадзе адбываецца хутчэй, чым ахаладжэнне на паветры?


Л
абараторнаяработа № 5

Вымярэнне вільготнасці газаваГААСЯРОДДЗЯ

Мэта работы: вывучэнне прынцыпу дзеяння і канструкцыі аў-таматычнага псіхрометра для бесперапыннага кантролю адноснай вільготнасці парагазавай сумесі.

5.1. Агульныя звесткі

Неабходнасць кантролю вільготнасці ўзнікае пры кандыцыя-наванні паветра, у газазборніках, халадзільніках, сушыльных уста-ноўках і г. д.

Утрыманне вільготнасці ў газе характарызуецца яго абсалютнай і адноснай вільготнасцю.

Пад абсалютнай вільготнасцю газу разумеюць масавую коль-касць вадзяной пары, якая змяшчаецца ў 1 м3 гэтага газу.

Адносная вільготнасць – гэта суадносіна масы вадзяной пары ў 1 м3 газавай сумесі і масы 1 м3 насычанага пару пры той жа тэмпе-ратуры і ціску.

З азначэння абсалютнай вільготнасці вынікае, што гэта шчыль-насць вадзяной пары rп, змешчанай ў парагазавай сумесі, т. ч. 

,                                                (1)

дзе Pп – парцыяльны ціск вадзяных пароў, Па; Rп – газавая пастаянная вадзяной пары; Т – абсалютная тэмпература вільготнага газу, K.

Так як пры тэмпературы да 100°С максімальна магчымая маса вадзяной пары, якая змяшчаецца ў 1 м3 газавай сумесі, ёсць яго шчыль-насць у насычаным стане rн, то адносная вільготнасць газу роўна

                                            (2)

З дастатковай для практыкі дакладнасцю суадносіну шчыль-насці можна замяніць суадносінай парцыяльных ціскаў, т. ч.

                                            (3)

Такім чынам, адносная вільготнасць j газу паказвае ступень насычэння сумесі вадзяной парай. Яна роўна суадносіне парцыяльнага ціскуРп, які змяшчаецца ў газе вадзяной пары, і парцыяльнага ціску насычаных вадзяных пароў Рн.п пры той жа тэмпературы.

Адносная вільготнасць газаў звычайна выяўляецца ў працэнтах:   

                              (4)

Вымярэнне вільготнасці газаў звычайна праводзіцца адным з трох метадаў: 1) псіхаметрычным; 2) па пункту расы, які заключаецца ў вызначэнні тэмпературы, пры якой вадзяная пара, якая змяшчаецца ў газе, дасягае стану насычэння пры нязменным ціску; 3) паглыналь-ным, заснаваным на паглынанні гіграскапічным целам вільгаці з нава-кольнага газу і змяненні пры гэтым фізічных уласцівасцей гэтага цела.

Найбольшае распаўсюджванне атрымаў псіхраметрычны метад, заснаваны на залежнасці інтэнсіўнасці выпарвання вільгаці ў нава-кольнае газавае асяроддзе ад вільготнасці гэтага асяроддзя.  Інтэнсіў-насць выпарвання тым большая, чым сушэй доследнае асяроддзе і на-адварот – тым меншая, чым больш колькасць вадзяной пары ўтры-моўвае газавае асяроддзе. Паколькі працэс выпарвання вільгаці патра-буе страты пэўнай колькасці цяпла (утоенай цеплыні выпарвання), якое бярэцца з вільгаці, тэмпература апошняй, а таксама цел, якія да яе дакранаюцца, паніжаецца і прытым тым значней, чым інтэнсіўней ідзе выпарванне (чым сушэй навакольнае асяроддзе).

Цела, з паверхні якога адбываецца выпарванне, прымае некато-рую тэмпературу, вядомую пад назвай тэмпературы «мокрага» тэрмо-метра; чым менш вільготнасць доследнага газавага асяроддзя, тым ніжэй тэмпература «мокрага» тэрмометра і тым большая рознасць паказанняў «сухога» і «мокрага» тэрмометраў або псіхраметрычная рознасць. Прыборы, пабудаваныя па гэтаму прынцыпу, называюцца псіхрометрамі.

Вымярэнне адноснай вільготнасці доследнага газу зводзіцца да вымярэння рознасці паказанняў двух аднолькавых тэрмометраў, уста-ляваных побач. Адзін з іх пастаянна змочваецца вадой, а другі заста-ецца сухім. Прыраўноўваючы расход цяпла на выпарэнне вільгаці з «мокрага» тэрмометра і прыток цяпла, які перадаецца  апошняму з га-завага асяроддзя ў момант раўнавагі паміж стратай і прытокам цяпла, можна вывесці залежнасць паміж адноснай вільготнасцю газу і псіхра-метрычнай рознасцю. Гэтая залежнасць выражаецца ўраўненнем

                  (5)